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浅埋黄土盾构隧道松动土压力求解与影响因素研究

黄土隧洞；盾构隧洞；松动土压力；土拱效应；管片受力

      以引汉济渭二期南干线黄土塬盾构隧道为工程背景，基于浅埋盾构隧道松动土压力理论考虑黄土基本物理特性对土拱效应的影响，推导盾构隧道松动土压力、土拱效应发挥程度理论解，分析松动土压力、土拱效应影响因素的敏感性。结果表明：相比Terzaghi、黎春林解，本文解考虑黄土抗剪强度、不完全土拱的土压力结果最接近数值解；松动土压力、土拱效应影响因素的敏感性等级依次为盾构半径、地层损失、注浆压力、地表均布荷载、管片刚度，除地表均布荷载与土拱效应发挥程度呈反相关，其余均呈正相关关系；各影响因素下松动土压力与土拱效应变化相同，土拱效应与土压力比均呈线性变化。表明土拱效应可以很好地反映隧道上部土体松动土压力大小；施工质量越好、注浆压力越大、隧道半径越大、埋深越浅，则土拱角度越大、土拱效应越小、管片受到的松动土压力则越大。